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机械式家用擦鞋机设计分析

时间:2020-11-27 08:35来源:未知 作者:admin 点击:
摘要:如今有各种擦鞋机放置在一些公共场所,为公众提供临时性的鞋面清理服务,但这些产品大都存在结构复杂、成本高昂、维修困难、能源消耗大等问题,难以在普通家庭中普及。本文设计了一款机械式家用擦鞋机,仅使用齿轮组、滚轮组等机械结构,用简单的踩踏
  
  摘要:如今有各种擦鞋机放置在一些公共场所,为公众提供临时性的鞋面清理服务,但这些产品大都存在结构复杂、成本高昂、维修困难、能源消耗大等问题,难以在普通家庭中普及。本文设计了一款机械式家用擦鞋机,仅使用齿轮组、滚轮组等机械结构,用简单的踩踏操作就可以实现鞋面的清洁,结构简单,成本低廉,使用安全,不消耗能源,为擦鞋机小型化、家用化提供了可能。
  
  关键词:家用清洁产品;擦鞋机;机械结构;齿轮传动
  
  随着现代社会的发展,人们对居住环境的要求越来越高,市面上开始出现各种擦鞋机,使人们更加方便清理鞋。但是,市面上的擦鞋机几乎都是靠电力驱动,能源消耗高,且结构复杂,产品体积大,造价成本高。本文探讨了一款机械式家用擦鞋机,结构简单,使用方便,且无须电力驱动。下面,对该设计进行简单的结构分析以及设计分析。
  
  1结构设计
  
  该机械式家用擦鞋机内部结构主要由底座组、擦鞋板组、传动装置组、滚轮组四大部件构成。(1)底座组结构设计。如图2所示,底座组由基底、支架、支座、底座挂钩、底座凸台组成。基底为一个矩形面板。四个支架对称固定在基底两侧;两个支座对称固定在基底上,每个支座上端有一定位孔1;一个底座挂钩与两个底座凸台固定于基底中间。(2)擦鞋板组结构设计。如图1所示,擦鞋板由擦鞋板和踏板组成。擦鞋板与踏板均为长方体,擦鞋板尺寸小于踏板。擦鞋板上端面均匀分布若干方槽;下端面设置有两个擦鞋板凸台;两个侧面分别对称设置有四个定位凸台。踏板上均匀分布若干栅格;在踏板底部前端设置有一挂钩;踏板两侧对称设置有四个槽孔、两个推杆止位槽以及两个定位孔2。定位凸台卡入槽孔,可将擦鞋板嵌套在踏板内,且擦鞋板的方槽与踏板的栅格错位嵌合,同时,由于擦鞋板尺寸小于踏板,擦鞋板可在踏板内前后移动。(3)传动装置组结构设计。如图2所示,齿轮组由主传动轴、锥齿轮1、单向齿轮、齿条、锥齿轮2、滚轮轴组成。两个主传动轴上下两端分别装配锥齿轮1与单向齿轮,然后,装于基座上。两个齿条安放在基底的支座内侧,其尾端与单向齿轮啮合。两个滚轮轴装配有锥齿轮2,然后,安装于支架上,且锥齿轮1与锥齿轮2啮合。(4)滚轮组结构设计。如图3所示,滚轮组是由若干个大小不同的擦鞋滚轮串联安装于滚轮轴上,擦鞋滚轮包裹有毛刷,大小尺寸可选、可自由组合。(5)各部件之间装配关系。如图2和图3所示,将擦鞋板嵌合在踏板内,一根弹簧连接踏板的挂钩与基底的底座挂钩;推杆1连接擦鞋板的擦鞋板凸台与基底的底座凸台。两个推杆2一端连接于擦鞋板的推杆止位槽,一端连接于齿条顶端。两个锥齿轮2与若干个擦鞋滚轮同轴。外壳上端面有一个外壳踩踏口。
  
  2工作原理
  
  如图4所示,使用该擦鞋器时,将脚从外壳踩踏口向下踩踏直至接触到踏板,此时,大小不一的多个擦鞋滚轮包裹住鞋子;然后,继续向下踩踏踏板,踏板向后下方运动由推杆2带动齿条向前移动,齿条带动齿轮组,齿轮组又带动同轴的滚轮组转动。当脚回缩时,弹簧回弹,踏板受到弹簧的回弹力向前上方运动带动齿条向后移动,因单向齿轮只能单向旋转,所以这个过程传动装置组不运动。脚踩踏和回缩过程循环,使滚轮持续运动,滚轮接触鞋子,达到清洁目的。
  
  3产品特点
  
  该产品结构简单,仅使用齿轮组、滚轮组等机械结构,用简单的踩踏操作就可以实现鞋面的清洁,无须电力驱动,使用安全,不消耗能源,且成本低廉,仅使用标准的常用零件即可加工组装。
  
  4结语
  
  市面上擦鞋机大多靠电力驱动,产品结构复杂,体积大、成本高,使人们更加便利的清洁鞋具是该产品的设计目标。该设计占用空间小,成本低廉,采用结构设计,操作简便,为家庭用户也能拥有小型家用擦鞋机提供了可能。
  
  参考文献:
  
  [1]邱方长,梁萍2013.04.TS914.9对市面现有自动擦鞋机的分析和几点改进意见.
  
  [2]谭黄,梁金玉,成娟.一种基于双推杆的全自动擦鞋机[J].科技创新与应用,2015(6):27.
  
  [3]郑美英.新型环保式擦鞋机[A].科技创新导报,2015(12c),0138-02.
  
  [4]吴建兵,杨凯.新型擦鞋机结构设计与仿真湖北第二师范学院报2012-08-20.
  
  [5]刘刚,王新岩.小型自动擦鞋机的创新设计[A].科技创新导报,201615-0019-01.
  
  [6]赵家齐.机械制造装备设计基础[M].上海:上海交通大学出版社,2004.
  
  [7]冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,1998.
  
  [8]孙志礼,冷兴聚,魏延刚,曾海泉.机械设计[M].北京:机械工业出版社,1998.
  
  作者:罗佳 陈豪 洪健友 李奕栋 王倩 单位:成都理工大学
(责任编辑:mac)
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